Uloga javnih zgrada u poticanju dekarbonizacije cestovnog prometa

Autor: dr. sc. Antun Pfeifer

Javne zgrade kao poveznica energetskog i prometnog sustava

Dekarbonizacija cestovnog prometa najčešće se povezuje sa zamjenom vozila s motorima s unutarnjim izgaranjem električnim vozilima te razvojem javno dostupnih punionica. Međutim, važan dio infrastrukture potrebne za takvu tranziciju već postoji – javne zgrade, njihova parkirališta i vozni parkovi. Škole, vrtići, bolnice, domovi zdravlja, upravne zgrade, knjižnice i sportske dvorane često raspolažu parkirališnim površinama, elektroenergetskim priključkom i krovovima pogodnima za postavljanje fotonaponskih sustava. Mnoge od njih imaju i vlastita službena vozila ili ih svakodnevno posjećuje veći broj zaposlenika i korisnika. Uz pravilno planiranje, javna zgrada može istodobno smanjivati vlastitu potrošnju energije, proizvoditi obnovljivu električnu energiju i osiguravati infrastrukturu za punjenje električnih vozila. Tako prestaje biti samo pasivni potrošač energije i postaje lokalno energetsko i prometno čvorište.

Slika 1. Ilustrativni prikaz povezivanja javne zgrade, fotonaponske elektrane, solarne nadstrešnice i punjenja električnih vozila.

Punjenje vozila tamo gdje su ona već parkirana

Električna vozila velik dio vremena provode parkirana. Europska komisija navodi da su automobili prosječno parkirani oko 23 sata dnevno te da će se velik dio punjenja odvijati kod kuće ili na radnome mjestu. To znači da za velik broj korisnika nije nužna punionica vrlo velike snage, nego pouzdana mogućnost punjenja tijekom nekoliko sati [1]. Parkirališta uz javne zgrade pogodna su upravo za takav način korištenja. Vozila zaposlenika škole, bolnice ili upravne zgrade mogu se puniti tijekom radnog vremena, službena vozila između pojedinih vožnji ili tijekom noći, a vozila posjetitelja za vrijeme njihova boravka u ustanovi.

Umjesto jedne ili dvije vrlo brze punionice, u mnogim slučajevima može biti korisnije postaviti veći broj punionica manje ili srednje snage. Takve punionice mogu se povezati sa sustavom dinamičkog upravljanja koji raspoloživu priključnu snagu dijeli između vozila i prilagođava je trenutačnoj potrošnji zgrade. Primjerice, snaga punjenja može se privremeno smanjiti kada istodobno rade dizalice topline, ventilacijski sustavi, kuhinjska oprema ili drugi veliki potrošači. Kada se potrošnja zgrade smanji, više se snage ponovno može usmjeriti prema vozilima. Na taj je način moguće priključiti veći broj punionica bez jednakog povećanja vršne snage i troškova priključenja na mrežu.

Energetska obnova treba obuhvatiti i promet

Projekti energetske obnove javnih zgrada uglavnom su usmjereni na poboljšanje ovojnice, zamjenu sustava grijanja i hlađenja, ugradnju dizalica topline, modernizaciju rasvjete i postavljanje sunčanih elektrana. Buduće potrebe prometa ipak bi trebalo analizirati već tijekom projektiranja obnove. Revidirana Direktiva o energetskim svojstvima zgrada dodatno povezuje zgradarstvo i održivu mobilnost. Za nove i značajno obnovljene nestambene zgrade, uključujući škole i druge javne objekte, predviđaju se zahtjevi za postavljanje punionica i tehničku pripremu parkirališnih mjesta za njihovu buduću ugradnju. Punionice trebaju omogućavati pametno, a gdje je primjereno i dvosmjerno punjenje [1]. Postavljanje kabelskih trasa, zaštitne opreme i razvodnih ormara tijekom obnove znatno je jednostavnije od naknadnog otvaranja uređenih parkirališta i rekonstrukcije elektroinstalacija. Nije nužno da se sve planirane punionice ugrade odmah. Važno je da se zgrada pripremi za njihovo postupno dodavanje.

Studija izvodljivosti energetske obnove zato može obuhvatiti procjenu budućeg broja električnih vozila, raspoložive priključne snage, očekivanog trajanja parkiranja, mogućnosti postavljanja fotonaponske elektrane te tehničkih uvjeta za pametno upravljanje punjenjem.

Sunčana elektrana iznad parkirališta

Posebno zanimljivo rješenje predstavljaju solarne nadstrešnice iznad parkirališta. Na taj se način postojeća površina koristi i za proizvodnju električne energije, bez zauzimanja dodatnog zemljišta. Proizvedena energija može se koristiti za potrebe same zgrade, rad dizalica topline, rasvjetu, ventilaciju i punjenje električnih vozila. Nadstrešnice istodobno štite vozila od sunca i oborina, a u njihovu se konstrukciju mogu integrirati rasvjeta, kabelske trase i punionice. Takvo rješenje osobito je prikladno za bolnice i veće zdravstvene ustanove. One imaju visoku i relativno stalnu potrošnju električne energije, velika parkirališta te velik broj zaposlenika, pacijenata i posjetitelja. Proizvodnja sunčane elektrane zbog toga se velikim dijelom može potrošiti neposredno na lokaciji.

Primjer iz prakse: Eastbourne District General Hospital

Jedan od najzanimljivijih stvarnih primjera nalazi se u bolnici Eastbourne District General Hospital u Ujedinjenom Kraljevstvu, koja je dio sustava East Sussex Healthcare NHS Trust. Na postojećem bolničkom parkiralištu izgrađena je fotonaponska elektrana u obliku solarnih nadstrešnica. Sustav snage približno 1,1 MWp obuhvaća 2.412 fotonaponskih panela, postavljenih na osam nadstrešnica iznad približno 400 parkirališnih mjesta. Očekivana godišnja proizvodnja iznosi oko 1.000 MWh električne energije [3, 4].

U sklopu parkirališta postavljeno je i deset punionica za električna vozila, namijenjenih zaposlenicima bolnice. Električna energija proizvedena na parkiralištu koristi se za potrebe bolničkog kompleksa i punjenje vozila, dok nadstrešnice pružaju zaštitu parkiranim vozilima i omogućavaju ugradnju rasvjete [4]. Bolničko parkiralište pritom ima povoljan profil korištenja. Vozila zaposlenika često su parkirana tijekom cijele radne smjene, dok se vozila pacijenata i posjetitelja mogu zadržavati nekoliko sati. Takvo trajanje boravka omogućava postupno punjenje i smanjuje potrebu za velikim brojem skupih brzih punionica.

Solarno parkiralište dio je šire dekarbonizacije bolnice, koja je uključila i zamjenu plinskih sustava grijanja velikom dizalicom topline te poboljšanja ventilacije, izolacije i ostakljenja. Bolnica je time povezala energetsku obnovu objekta, lokalnu proizvodnju električne energije i postupnu elektrifikaciju prometa u jedinstven projekt [3, 5]. Javne zgrade mogu pružiti infrastrukturu i korisnicima koji nemaju mogućnost punjenja kod kuće. To je posebno važno u gradskim četvrtima s višestambenim zgradama, ali i u manjim naseljima u kojima komercijalna mreža punionica još nije dovoljno razvijena.

Uloga projekta LIFE CROSS

U okviru projekta LIFE CROSS studije izvodljivosti za sveobuhvatnu energetsku obnovu javnih zgrada mogu pomoći u povezivanju zgradarstva, obnovljivih izvora energije i prometa. Uz analizu ovojnice, grijanja, hlađenja, ventilacije i fotonaponskih sustava, potrebno je razmotriti postojeće parkirališne kapacitete, buduće potrebe službenih vozila, mogućnosti punjenja vozila zaposlenika i posjetitelja te potrebnu električnu i komunikacijsku infrastrukturu. Za pojedinu školu ili ambulantu optimalno rješenje može biti nekoliko standardnih punionica povezanih sa sunčanom elektranom na krovu. Kod bolnice, fakulteta ili većeg administrativnog kompleksa može se razmotriti veći broj punionica, solarna nadstrešnica i centralni sustav upravljanja snagom.

Javne zgrade neće pridonijeti dekarbonizaciji cestovnog prometa samo brojem postavljenih punionica. Njihov stvarni doprinos ovisit će o tome koliko će se kvalitetno povezati energetska obnova, lokalna proizvodnja obnovljive energije, upravljanje potrošnjom, javna nabava čistih vozila i šire planiranje održive mobilnosti.